AT12820U1

AT12820U1 - Betriebsverfahren für spritzgiessmaschinen

Info

Publication number: AT12820U1
Application number: ATGM8013/2012U
Authority: AT
Inventors: Hannes Ing Fritz; Engelbert Kastner; Wolfgang Ing Maerz
Original assignee: Engel Austria Gmbh
Priority date: 2011-01-03
Filing date: 2011-01-03
Publication date: 2012-12-15

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Gruppe von Spritzgießmaschinen (1), wobei der Energie- oder Leistungsbedarf (E1, E2, E3) jeder zur Gruppe gehörenden Spritzgießmaschine (1) durch eine Gruppensteuervorrichtung (2) überwacht wird, wobei die Gruppensteuervorrichtung (2) laufend den Gesamtenergie- oder -leistungsbedarf (EE) der Gruppe von Spritzgießmaschinen (1) berechnet und bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes eine Energie- oder Leistungszuteilung an jede zur Gruppe gehörende Spritzgießmaschine (1) vornimmt, um das Überschreiten eines vorgegebenen Spitzenwertes (Es) zu verhindern oder abzustellen.

Description

österreichisches Patentamt AT12 820U1 2012-12-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gruppe von Spritzgießmaschinen.

[0002] Energiekosten werden in Deutschland und Österreich häufig nach auftretenden Energie-bzw. Leistungsverbrauchsspitzen über einen kurzen Zeitraum bemessen. Ein Überschreiten kann Sonderzahlungen an den Stromversorger zur Folge haben.

[0003] Spritzgießmaschinen haben keinen kontinuierlichen sondern je nach Zyklusschritt einen stark schwankenden Energie- bzw. Leistungsbedarf. Beispielsweise wird während des Einspritzvorganges erheblich mehr Energie bzw. Leistung verbraucht, als während der Kühlzeit. Werden mehrere Spritzgießmaschinen gleichzeitig betrieben, so kann es bei ungünstiger Konstellation laufender Spritzgießzyklen zu einer Überschreitung des mit dem Stromversorger für diesen Betrieb vereinbarten Spitzenwertes für die Energie bzw. Leistung kommen. Dasselbe gilt für die Situation, dass mehrere Spritzgießmaschinen gleichzeitig -beispielsweise zu Beginn der Arbeitswoche - angefahren werden, da vor allem für den Aufheizprozess sehr viel Energie bzw. Leistung benötigt wird.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Gruppe von Spritzgießmaschinen bereit zu stellen, das die obigen Nachteile vermeidet oder zumindest reduziert.

[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Größen „Leistung" und „Energie" können über die altbekannte Formel „Leistung = Energie/Zeit" umgerechnet werden. Die „Leistung" kann auch durch Bildung der ersten Ableitung der „Energie" nach der Zeit errechnet werden.

[0006] Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Diese können auch in Kombination miteinander eingesetzt werden.

[0007] Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Energie- oder Leistungsbedarf jeder zur Gruppe gehörenden Spritzgießmaschine durch eine Gruppensteuervorrichtung überwacht wird, wobei die Gruppensteuervorrichtung laufend (zum Beispiel alle 2 Sekunden) den Gesamtenergie- oder -leistungsbedarf der Gruppe von Spritzgießmaschinen berechnet und bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes eine Energie- oder Leistungszuteilung an jede zur Gruppe gehörende Spritzgießmaschine vornimmt, um das Überschreiten eines vorgegebenen Höchstwertes zu verhindern oder abzustellen. Beim vorgegebenen Grenzwert kann es sich entweder um den vom Stromversorger vorgegebenen Spitzenwert handeln, oder um einen etwas niedriger angesetzten Wert, sodass noch Reaktionszeit verbleibt. EIN BEISPIEL: [0008] Der mit dem Stromversorger vereinbarte Spitzenwert für die Leistung beträgt 1000 kW. Die überwachte Gruppe beinhaltet drei Spritzgießmaschinen, von denen jede momentan eine Leistung von 400 kW benötigt. Dies ergibt somit einen gesamten Leistungsbedarf von 1200 kW, der über dem vereinbarten Spitzenwert von 1000 kW liegt. Dies wird von der Gruppensteuervorrichtung erkannt und diese nimmt eine Leistungszuteilung wie folgt vor:

Spritzgießmaschine 1: 350 kW

Spritzgießmaschine 2: 350 kW

Spritzgießmaschine 3: 300 kW

[0009] Einzelne Vorgänge in den einzelnen Spritzgießmaschinen werden entsprechend gedrosselt. Zum Beispiel kann das Aufheizen mit verringerter Leistung über einen längeren Zeitraum vorgenommen werden.

[0010] Ein Eingriff kann auch durch das gezielte spätere Anfahren von wenigstens einer Spritzgießmaschine erfolgen. 1 /8 österreichisches Patentamt AT 12 820 U1 2012-12-15 [0011] Es kann vorgesehen sein, dass die Kommunikation zwischen der Gruppensteuervorrichtung und einem Benutzer über mobile Datenkommunikationsgeräte, zum Beispiel Mobiltelefone, erfolgen kann.

[0012] Es kann ganz allgemein bei der Erfindung vorgesehen sein, dass die Gruppe von Spritzgießmaschinen Teil eines Datennetzwerks ist, wobei die Maschinensteuerung jeder Spritzgießmaschine als Client im Netzwerk fungiert und die Gruppensteuervorrichtung als Server im Netzwerk fungiert.

[0013] Das erfindungsgemäße Verfahren muss nicht ständig durchgeführt werden, da die zugeteilten Werte gespeichert werden können. Zum Beispiel kann es ausreichen, das Verfahren beim erstmaligen Zusammenstellen des Maschinenparks oder bei einer Änderung der Konfiguration des Maschinenparks durchzuführen.

[0014] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren sowie der dazu gehörenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigen: [0015] Fig. 1 schematisch eine durch eine Gruppensteuervorrichtung übenwachte Gruppe von Spritzgießmaschinen, [0016] Fig. 2a, 2b beispielhaft den Leistungsbedarf einer Spritzgießmaschine während des

Anfahrvorganges mit bzw. ohne Überschreitung des Spitzenwertes, [0017] Fig. 3a-3d beispielhaft den Energiebedarf dreier Spritzgießmaschinen während des

Produktionsvorganges und den sich daraus ergebenden gesamten Energiebedarf, [0018] Fig. 4a-4d die Situation der Fig. 3, wobei erfindungsgemäße Maßnahmen zur Vermei dung von Bedarfsspitzen getroffen wurden.

[0019] In Fig. 1 sind beispielhaft vier Spritzgießmaschinen 1 dargestellt, die in Daten übertragender Verbindung beliebiger Art mit einer Gruppensteuervorrichtung 2 in Verbindung stehen und von dieser hinsichtlich ihres Leistungs- bzw. Energiebedarfes überwacht werden. In der Realität können weit mehr, zum Beispiel bis zu fünfzig Spritzgießmaschinen 1 vorgesehen sein.

[0020] Die Fig. 2a und 2b zeigen beispielhaft den Leistungsbedarf einer Spritzgießmaschine 1 der überwachten Gruppe während des Anfahrvorganges, wobei es in der Situation der Fig. 2a durch den hohen Leistungsbedarf für das Aufheizen zu einer Überschreitung des Spitzenwertes kommt. Dies wird von der Gruppensteuervorrichtung 2 bemerkt, welche noch während des laufenden Anfahrvorganges geeignete Gegenmaßnahmen treffen kann. Im vorliegenden Beispiel drosselt die Gruppensteuervorrichtung 2 die Antriebsvorrichtung der betroffenen Spritzgießmaschine 1 und hinterlegt für die Zukunft für diese Spritzgießmaschine 1 einen maximalen Leistungswert in der Maschinensteuerung dieser Spritzgießmaschine 1.

[0021] Dies stellt nur ein Beispiel für die allgemein bei der Erfindung vorsehbare Maßnahme dar, dass in einer Maschinensteuerung jeder Spritzgießmaschine 1 der Gruppe durch die Gruppensteuervorrichtung 2 in Abhängigkeit von der jeweiligen Energie- oder Leistungszuteilung ein maximaler Energie- oder Leistungswert hinterlegt wird und die jeweilige Maschinensteuerung einzelne Vorgänge in der jeweiligen Spritzgießmaschine 1 drosselt, damit der Energie- bzw. Leistungsbedarf der Spritzgießmaschine 1 unter dem maximalen Energie- bzw. Leistungswert bleibt oder unter diesen sinkt.

[0022] Die Fig. 3a-3c zeigen beispielhaft den Energiebedarf E1, E2, E3 dreier Spritzgießmaschinen 1 einer überwachten Gruppe während des Produktionsvorganges. In den Fig. 3a-3c ist schön die zyklische Natur des Energiebedarfs E1, E2, E3 jeder Spritzgießmaschine 1 erkennbar. Der Leistungsbedarf ergibt sich durch die erste Ableitung der gezeigten Kurven nach der Zeit (nicht dargestellt). 2/8

Claims

österreichisches Patentamt AT12 820U1 2012-12-15 [0023] Dabei bezeichnen t1 Schließen, t2 Spritzen, t3 Kühlen, t4 Öffnen/Entformen. [0024] Die Fig. 3d zeigt den sich durch Addition der einzelnen Energiebedarfe E1, E2, E3 ergebenden gesamten Energiebedarf EE. Erkennbar ist, dass es durch die Phasengleichheit der einzelnen Produktionsvorgänge bzw. durch die Gleichzeitigkeit der Spritzgießzyklusbeginnzeitpunkte zu einer Überschreitung des Spitzenwertes der Energie Es kommt. [0025] Dies wird von der Gruppensteuervorrichtung 2 erkannt und im gezeigten Beispiel dadurch behoben (siehe die Fig. 4a-4d), dass der Spritzgießzyklusbeginnzeitpunkt einer der Spritzgießmaschinen (hier jener der Fig. 4c) zeitlich verschoben wird. In diesem Sinne wird also eine Energie- bzw. Leistungszuteilung in der Art vorgenommen, dass dieser Spritzgießmaschine 1 die ihre Energie bzw. Leistung durch Verschiebung des Spritzgießzyklusbeginnzeitpunkt später zugeführt wird. [0026] Dies stellt ein Beispiel für die allgemein bei der Erfindung vorsehbare Maßnahme dar, dass das Überschreiten oder Abstellen des Überschreitens des vorgegebenen Spitzenwertes durch die Gruppensteuerungsvorrichtung 2 durch Verschiebung des Spritzgießzyklusbeginnzeitpunktes von wenigstens einer Spritzgießmaschine 1 der überwachten Gruppe durchgeführt wird. [0027] Das gezeigte Beispiel geht von baugleichen Spritzgießmaschinen 1 mit demselben Energiebedarf in den einzelnen Zyklusschritten aus. Die Erfindung ist auch einsetzbar, wenn sowohl die Zykluslänge, als auch der Energiebedarf in den einzelnen Zyklusschritten bei jeder Spritzgießmaschine 1 unterschiedlich sind. In diesem Fall muss möglicherweise mehrmals eine erneute Verschiebung vorgenommen werden. Eventuell ist dann zusätzlich noch eine Drosselung von Vorgängen in den einzelnen Spritzgießmaschinen 1 erforderlich. [0028] Die Kurven der Fig. 2 bis 4 können natürlich auch auf einem Visualisierungsrechner dargestellt werden und/oder für eine spätere Analyse gespeichert werden. [0029] Die Visualisierung aller verfügbaren Leistungs- oder Energiedaten der Gruppe von Spritzgießmaschinen 1 kann in Form einer Weboberfläche erfolgen, sodass die Verfügbarkeit dieser Daten auf allen beliebigen Endgeräten (mit Webbrowsersoftware) ortsunabhängig gewährleistet ist. Ansprüche 1. Verfahren zum Betreiben einer Gruppe von Spritzgießmaschinen (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Energie- oder Leistungsbedarf (E1, E2, E3) jeder zur Gruppe gehörenden Spritzgießmaschine (1) durch eine Gruppensteuervorrichtung (2) überwacht wird, wobei die Gruppensteuervorrichtung (2) laufend den Gesamtenergie- oder -leistungsbedarf (EE) der Gruppe von Spritzgießmaschinen (1) berechnet und bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes eine Energie- oder Leistungszuteilung an jede zur Gruppe gehörende Spritzgießmaschine (1) vornimmt, um das Überschreiten eines vorgegebenen Spitzenwertes (Es) zu verhindern oder abzustellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Maschinensteuerung jeder Spritzgießmaschine (1) der Gruppe durch die Gruppensteuervorrichtung in Abhängigkeit von der jeweiligen Energie- oder Leistungszuteilung ein maximaler Energie- oder Leistungswert hinterlegt wird und die jeweilige Maschinensteuerung einzelne Vorgänge in der jeweiligen Spritzgießmaschine (1) drosselt, damit der Energie- bzw. Leistungsbedarf (E1, E2, E3) der Spritzgießmaschine (1) unter dem maximalen Energie- bzw. Leistungswert bleibt oder unter diesen sinkt. 3/8 österreichisches Patentamt AT 12 820 Ul 2012-12-15
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überschreiten oder Abstellen des Überschreitens des vorgegebenen Spitzenwertes (Es) durch die Gruppensteuerungsvorrichtung (2) durch Verschiebung des Spritzgießzyklusbeginnzeitpunktes von wenigstens einer Spritzgießmaschine (1) der überwachten Gruppe durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe von Spritzgießmaschinen (1) Teil eines Datennetzwerks ist, wobei die Maschinensteuerung jeder Spritzgießmaschine (1) als Client im Netzwerk fungiert und die Gruppensteuervorrichtung (2) als Server im Netzwerk fungiert. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 4/8